Question

【題目】在如圖所示實驗裝置，X為直流電源的負極。甲池中充滿H2SO4溶液，再分別插入鉑電極。乙池中盛有AgNO3溶液，F、G為石墨電極。

切斷開關S2，閉合開關S1，通直流電一段時間

①甲池總反應方程式：____________；

②F電極反應方程式：___________；

③G電極的現象：______________；

④若F電極增重10.8g，B極上放出氣體的體積（STP）是_______L；

⑤切斷電源開關S1，閉合開關S2，此時甲池為__________（填原電池、電解池），A電極反應方程式：______。

Answer 1

【答案】2H2O2H2↑+O2↑ Ag++e-=Ag 有氣體產生 0.56 原電池 H2-2e-=2H+

【解析】

切斷開關S2，閉合開關S1，通直流電時，該裝置為電解池，X為直流電源的負極，則A為陰極，發生還原反應4H++4e-=2H2↑，B為陽極，且OH-比SO42-更容易失去電子被氧化4OH--4e-=O2↑+2H2O，乙池中，F為陰極發生還原反應Ag++e-=Ag，G為陽極發生氧化反應4OH--4e-=O2↑+2H2O。

切斷電源開關S1，閉合開關S2時，甲池中為原電池裝置，A極為負極，發生氧化反應：H2-2e-=2H+，B為正極，發生還原反應：O2+4e-+4H+=2H2O。根據此分析進行解答。

（1）切斷電源開關S2，閉合開關S1時，甲池為電解池，X為直流電源的負極，則A為陰極，發生還原反應4H++4e-===2H2↑，B為陽極，且OH-比SO42-更容易失去電子被氧化4OH--4e-=O2↑+2H2O，故甲池總反應方程式為2H2O2H2↑+O2↑。

故答案為2H2O2H2↑+O2↑；

（2）乙池中，F為陰極，銀離子得電子發生還原反應Ag++e-=Ag。

故答案為Ag++e-=Ag；

（3）G為陽極，氫氧根發生氧化反應生成氧氣和水4OH--4e-===O2↑+2H2O，故G電極上會有氣體放出。

故答案為有氣體產生；

（4）F為陰極，銀離子得電子發生還原反應Ag++e-=Ag，F電極增重10.8g為銀的質量，轉換為銀的物質的量為0.1mol，故反應轉移電子0.1mol，B為陽極發生氧化反應4OH--4e-===O2↑+2H2O，故產生氧氣0.025mol，體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L。

故答案為0.56L；

（5）若切斷電源開關S1，閉合開關S2時，甲池中變換為原電池裝置，A極為負極，氫氣發生氧化反應：H2-2e-=2H+，B為正極，氧氣發生還原反應：O2+4e-+4H+=2H2O。

故答案為H2-2e-=2H+。